Турбогенератор
Турбогенератор , — электрический генератор соединенный с валом водяной или паровой турбины или газовой турбины для выработки электроэнергии . [примечание 1] Большие паровые турбогенераторы обеспечивают большую часть электроэнергии в мире, а также используются на паровых турбоэлектрических кораблях. [1]
небольшие турбогенераторы с приводом от газовых турбин ) часто используются В качестве вспомогательных силовых установок (ВСУ, преимущественно для самолетов .
История [ править ]
Первые турбогенераторы представляли собой электрические генераторы, приводимые в движение водяными турбинами . Первая венгерская водяная турбина была спроектирована инженерами завода Ганц в 1866 году; промышленное производство динамо-генераторов началось только в 1883 году. [2] Инженер Чарльз Алджернон Парсонс продемонстрировал паровой турбогенератор постоянного тока с использованием динамо-машины в 1887 году. [3] и к 1901 году поставила первый крупный промышленный переменного тока мегаваттной мощности на завод в Эберфельде, Германия. турбогенератор [4]
Турбогенераторы также использовались на паровозах в качестве источника энергии для освещения вагонов и водяных насосов систем отопления.
Особенности конструкции [ править ]
Турбогенераторы используются для высоких скоростей вращения вала, характерных для паровых и газовых турбин. Ротор тип , турбогенератора представляет собой неявнополюсный обычно с двумя полюсами. [5]
Нормальная частота вращения турбогенератора составляет 1500 или 3000 об/мин с четырьмя или двумя полюсами при 50 Гц (1800 или 3600 об/мин с четырьмя или двумя полюсами при 60 Гц). Вращающиеся части турбогенератора подвергаются высоким механическим нагрузкам из-за высокой рабочей скорости. Чтобы сделать ротор механически стойким в больших турбогенераторах, его обычно куют из твердой стали и используют такие сплавы, как хром-никель-сталь или хром-никель-молибден. Выступ обмоток по периферии будет закреплен стальными стопорными кольцами. Тяжелые немагнитные металлические клинья в верхней части пазов удерживают обмотки возбуждения от центробежных сил. изоляционные материалы из твердого состава, такие как слюда и асбест В пазах ротора обычно используются . Этот материал может выдерживать высокие температуры и большие разрушающие силы. [6]
Статор больших турбогенераторов может состоять из двух или более частей, тогда как в турбогенераторах меньшего размера он состоит из одной цельной детали. [7]
Турбогенератор с водородным охлаждением [ править ]
На основе турбогенератора с воздушным охлаждением газообразный водород впервые был введен в эксплуатацию в качестве охлаждающей жидкости в турбогенераторе с водородным охлаждением в октябре 1937 года на предприятии Dayton Power & Light Co. в Дейтоне, штат Огайо . [8] Водород используется в качестве хладагента в роторе, а иногда и в статоре , что позволяет повысить удельный коэффициент использования и КПД 99,0%. Из-за высокой теплопроводности , высокой удельной теплоемкости и низкой плотности газообразного водорода сегодня это наиболее распространенный тип в своей области. Водород можно производить на месте электролизом .
Генератор герметично закрыт для предотвращения утечки газообразного водорода. Отсутствие кислорода в атмосфере внутри значительно снижает повреждение изоляции обмоток возможными коронными разрядами . Водород циркулирует внутри корпуса ротора и охлаждается газоводяным теплообменником . [9]
См. также [ править ]
Примечания [ править ]
- ^ Для целей этой статьи термин «турбогенератор» означает электрическую машину, которая преобразует механическую энергию вращающегося вала турбины в электрическую энергию. Однако между источниками существует несоответствие в определении турбогенератора. В некоторых онлайн-словарях дается определение: «Турбогенератор — это совокупность турбины, напрямую соединенной с электрогенератором для выработки электроэнергии» [1] , аналогичное определение есть здесь [2] . Другие словари и большинство источников по электротехнике дают определение, ограничивающееся электрической машиной, при этом турбина идентифицируется как отдельный объект. См. [3] , [4] и из IEEE : [5] и [6] . Источники от производителей также поддерживают определение, ограничивающееся электрической машиной. [7] и [8] и «Турбогенераторы для теплоэлектростанций» . АНДРИЦ . Архивировано из оригинала 31 мая 2023 года.
Ссылки [ править ]
- ^ Жине, К.; Джохо, Р.; Веррье, М. «Турбогенератор – непрерывная инженерная задача» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 21 августа 2010 г.
- ^ «Использование гидроэнергетики в межостровной перспективе. А как насчет тебя, Дунакилити?» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 15 октября 2013 г. Проверено 15 октября 2013 г.
- ^ Смиль, Вацлав (2005). Создание двадцатого века . Издательство Оксфордского университета. стр. 63–64 . ISBN 0195168747 .
- ^ Scientific American , 27 апреля 1901 г.
- ^ Базовая электротехника (Бе 104) . McGraw-Hill Education (India) Pvt Limited. 1990. с. 8.1. ISBN 978-1-259-08116-3 . Архивировано из оригинала 11 февраля 2018 года . Проверено 8 августа 2017 г.
- ^ Базовая электротехника (Бе 104) . McGraw-Hill Education (India) Pvt Limited. 1990. с. 8.3. ISBN 978-1-259-08116-3 . Архивировано из оригинала 11 февраля 2018 года . Проверено 8 августа 2017 г.
- ^ Базовая электротехника (Бе 104) . McGraw-Hill Education (India) Pvt Limited. 1990. с. 8.4. ISBN 978-1-259-08116-3 . Архивировано из оригинала 11 февраля 2018 года . Проверено 8 августа 2017 г.
- ^ Национальная ассоциация производителей электротехники (11 февраля 2018 г.). «Хронологическая история развития электротехники с 600 г. до н.э.» Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, Национальная ассоциация производителей электротехники - через Интернет-архив.
- ^ «Авиационные и сверхмощные газовые турбины — GE Power» . www.gepower.com . Архивировано из оригинала 5 мая 2010 г.
Внешние ссылки [ править ]
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
